EU7: Was die Abgasnorm für Reifen bedeutet

Wenn wir heute an Emissionen denken, dann meist an gasförmige, denn sie sind eine der treibenden Kräfte der globalen Erwärmung. Allgemein sind Emissionen Teilchen, Stoffe oder Strahlung, die in die Atmosphäre freigesetzt werden. Das können natürlich Ruß aus Vulkanausbrüchen oder CO₂ aus Waldbränden sein. Und es gibt menschengemachte Emissionen wie CO₂ und andere Gase aus Verkehr und Wärme- und Stromerzeugung oder Methan aus der Tierhaltung.

Aber auch Staub, also feste Partikel in der Luft, zählen zu Emissionen. Je feiner er ist, desto umwelt- und gesundheitsschädlicher kann er sein. Die gesundheitsschädigenden Wirkungen von Feinstaub und insbesondere Ultrafeinstaub (das ist Feinstaub, der kleiner als 0,1 Mikrometer ist) sind Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten im Inland und Ausland. Kleinere Staubpartikel können bis in die Lungenbläschen vordringen, von dort in die Blutbahn gelangen und sich im gesamten Körper verteilen.

Problem Feinstaub

Fest steht, dass hohe Feinstaub-Konzentrationen negative gesundheitliche Folgen für den menschlichen Organismus verursachen. Gut 240.000 Menschen sterben laut WHO jährlich in der EU an den Folgen von Luftverschmutzung und Feinstaub, darunter 1.200 Kinder. Weltweit sterben 7 Millionen Menschen jährlich durch verschmutzte Luft. Großer Krankheits-Treiber ist dabei der Feinstaub.

Als Feinstaub (PM10) wird der Staub bezeichnet, dessen Korngröße kleiner als zehn Mikrometer (das sind zehn Millionstel Meter) ist. Diejenige Feinstaubfraktion, deren Korngröße kleiner als 2,5 Mikrometer ist, wird als PM2,5 bezeichnet und ist für einen Großteil der durch Feinstaub verursachten Krankheitslast verantwortlich. Übrigens, das PM steht für Particulate Matter, Teilchen von besonderer Bedeutung.

Mit Abgasnormen versucht die EU seit 1970 die Emissionen des Verkehrs zu reduzieren. Zuletzt sorgte die Euro 6d Temp für sehr saubere Abgase auch von Diesel-Fahrzeugen.

Gummi wird Emission

Die geplante Norm Euro 7 rücken erstmals auch Emissionen von Autos in den Blick, die nicht vom Motor kommen. Sogenannte Non-Exhaust-Emissions umfassen Partikel, die unabhängig der Antriebsart aus Bremsen und Reifen entstehen. Bremsen erzeugen zumeist feinen Staub. Reifen reiben Gummi ab, das in der Umwelt verbleibt.

Euro 7 auch für Reifen

Reifen werden mit der Euro 7 wesentlicher Bestandteil der Homologation von Neufahrzeugen. Maßgeblicher Faktor wird der Reifenabrieb sein, also salopp gesagt, wie viel Gummi ein Reifen über seine Laufzeit auf der Strecke lässt. Reifenhersteller Michelin beispielsweise begrüßt die Einführung eines Grenzwerts, denn dank Technologieführerschaft seien die eigenen Produkte bereit, sich dem noch festzulegenden Grenzwert zu stellen.

100 Gramm Abrieb auf 1.000 Kilometer

Der ADAC testete 2022 unterschiedliche Reifen unterschiedlicher Dimension gezielt. Dieser Test zeigte, dass viele Hersteller das Thema Reifenabrieb in der Entwicklung bereits adressieren. Den Test mit dem niedrigsten durchschnittlichen Abrieb gewann – und hier schließt sich der Kreis – Michelin mit durchschnittlich nur 95 g/1.000 Kilometer, das Schlusslicht bildete Pirelli mit 136 g/1.000 Kilometer im Schnitt.

Was bedeutet Euro 7 beim Reifenkauf?

Wenn mit der Euro 7 ein Schwellenwert für die Partikelemission von Reifen kommt, dann ändert sich beim Reifenwechsel wenig. Niemand verliert die Zulassung für das Auto beim Reifenwechsel. Die Homologation ist Sache des Herstellers, der beweisen muss, dass sein Automodell über eine bestimmte Strecke die Grenzwerte einhält. Sprich die Erstbereifung wird wohl eine hohe Laufleistung aufweisen und wenig Partikel emittieren. Ob zum Nachteil der Nasshaftung wird sich zeigen.

Sind die Reifen abgefahren, unterliegen die neuen Reifen aller Voraussicht nach keinen zulassungsrelevanten Limits. Denkbar ist, dass wie früher bestimmte Reifen "eingetragen" sind und nur diese Modelle gefahren werden dürfen. Das würde den Kauf von Neureifen einschränken und unter Umständen der Wechsel auf andere Felgen und Bereifung stark limitierten und im schlimmsten Fall verhindern.

Und ob für mein Fahrzeug am Ende nur teure Premiumreifen übrig bleiben, die für meine Gesamtkilometer im Jahr nicht passen und im Zweifel schneller altern, als abgefahren zu sein, steht ebenfalls vor einem fetten Fragezeichen, denn das wäre nicht nachhaltig.

Zusätzlich ist zu erwarten, dass neben der Euro 7 grundsätzlich ein Reglement für den Abrieb von Reifen eingeführt wird. Neben der Kraftstoffeffizienz, der Nasshaftung und dem Abrollgeräusch dürfte auf dem Reifenlabel noch der Abrieb stehen. Ob das das Angebot auf dem Ersatzmarkt ändert, bleibt abzuwarten.

Ist Reifenabrieb Mikroplastik?

Mikroplastik heißen im allgemeinen Kunststoffteile mit einer Größe kleiner als 5 Millimeter. Daher sind die Reifenpartikel mit einer durchschnittlichen Größe von grob 100 Mikrometer als Mikroplastik zu bezeichnen. Doch das ist nur die halbe Wahrheit.

Eine Mischung aus Reifen und Straße

Interessant wird es beim Reifenabrieb durch den hohen Anteil an Gestein in den Partikeln, denn die sogenannten Reifenpartikel bestehen im Schnitt zu 50 Prozent aus Abrieb des Gummis und der Straße. Der korrekte Terminus für diese Art Mikroplastik in der Natur ist Reifen-Straßen-Abrieb.

Reifenabrieb und die Euro 7

In der Euro 7 selbst wird der Reifenabrieb definiert als Verlust an Reifenmasse in g/1.000 km. Der Reifen wird neu und nach einer bestimmten Kilometerzahl (ca. 15.000 Kilometer) gewogen und die Differenz errechnet. Das ist zwar auf der Straße erfahrbar, in der Praxis dürfte der Reifen auf einer Felge mit Fülldruck auf einer sich drehenden Trommel "gefahren" werden.

Die Trommel ist mit einem straßenähnlichen Belag bezogen, der die Straße simuliert. Als Größenordnung für unterschiedliche Reifen gibt Marktführer Michelin selbst Unterschiede von bis zu 6,4 Kilogramm an 4 Reifen auf 20.000 Kilometer an. Der Reifen mit dem höchsten Abrieb (8,0 kg) erzeugt die fünffache Menge an Gummi auf der Straße als der mit dem niedrigsten (1,6 kg). Als Größenordnung: 2019 wurden Gummiabrieb im Gewicht von gut 500.000 Tonnen allein in der EU erwartet. Welche Reifen Michelin verglich, ist nicht bekannt.

Warum ist das plötzlich wichtig geworden?

Die Menge an Partikeln von Reifen und Bremse in eine Abgasnorm zu regeln, klingt zunächst absurd. Doch seit Beginn des neuen Jahrtausends sinkt die Partikelmenge (PM 2.5) in den Abgasen stetig und schnell und haben die Menge von Bremsen und Reifen erzeugt Mitte der ersten Dekade deutlich unterschritten. Heute ist die Emission von PM 2,5 von Reifen und Bremse höher als die aus dem Abgas und tragen so wesentlich zum Verbreiten gesundheitsschädlicher Stoffe bei.

Ist Reifenabrieb Feinstaub?

Im Allgemeinen gelten als Feinstaub Partikel kleiner als 10 Mikrometer, die so klein sind, dass sie über die Atemluft in die tief Lunge gelangen und die Gesundheit beeinträchtigen können. Im Prinzip um was es sich bei der Euro 6 und Euro 7 größtenteils dreht, da PM (Particular Matter) 10 und die noch kleineren PM 2.5 vom Verbrennungsmotor und den Bremsen ausgestoßen werden. Und zum Teil von Reifen. Allerdings: Der Großteil der Reifen-Straßen-Partikel ist deutlich größer als PM 10. Führende Reifenhersteller haben sich 2005 zum Tire Industry Project zusammengeschlossen, um gemeinsam Reifenpartikel, der Entstehen und Verbleib untersucht haben. In den Ergebnissen gingen sie davon aus, dass nur etwa 0,3 Prozent aller Reifenpartikel kleiner als 2,5 Mikrometer (PM 2,5) sind und weniger als 1 Prozent kleiner als 10 Mikrometer (PM 10).

Ja, Reifenabrieb kann Feinstaub sein. Allerdings: Durch das hohe Gewicht der Gummi- und Straßenpartikel ist das Einatmen selbst eher unwahrscheinlich.

Wie entsteht der Abrieb im echten Leben?

Ein angetriebener Reifen erzeugt Schlupf auf der Straße, legt in Momenten des Beschleunigens oder Verzögerns mehr oder weniger Strecke zurück als der Radumfang es ermöglichen. Dadurch verzahnt das Gummi sich mit der Straße, was Haftung oder Grip erzeugt und das Gummi so wie die Straße gleichermaßen "verschleißt". Je öfter der Reifen beschleunigt oder verzögert wird, desto mehr Abrieb entsteht.

Griffiges Beispiel: Wer mit einem Radiergummi über die Tischplatte reibt, erzeugt einen in der Form vergleichbaren Abrieb auf dem Tisch. Interessant: Dieser Abrieb besteht ebenfalls aus einer Mischung aus Gummi und Staub oder Schmutz auf dem Tisch.

Und am Auto ist das sogar hörbar: Wenn der Reifen beim starken Bremsen, beispielsweise am Zebrastreifen, anfängt leicht zu knurren oder zu knirschen. Und das Geräusch eines durchdrehenden Reifens beim Anfahren kennt wohl jeder.

Schwere Autos, viel Abrieb

Großen Einfluss auf steigende Emissionen der Reifen hat das seit Jahren steigende Gewicht der Fahrzeuge. Gewicht und Abrieb stehen im direkten Zusammenhang: Ein schweres Auto drückt den Reifen fester auf die Straße. So entsteht mehr Abrieb. Im Zuge der Elektrifizierung steigen die Gewichte immer weiter an. Was einerseits vermeintlich die Umwelt schont, belastet sie andererseits konkret. Und das muss sich nicht nur laut Michelin ändern. Autos müssen wieder leichter werden, egal was sie "tanken".

Wie sieht Reifenabrieb aus?

Passend zu den kleinen Gummiwürsten des Radiergummis sieht der Abrieb des Reifens und der Straße ähnlich aus. In den meisten Fällen entstehen längliche Klümpchen mit Verjüngungen an den Enden, ähnlich einer Zigarre. Die Größe reicht von 4 bis 350 Mikrometern, in 90 Prozent der Fälle sind die Reifen-Straßen-Partikel gut 100 Mikrometer groß. Im Gegensatz zu den bekannten Mikroplastikarten aus PET ist der Reifen-Straßen-Abrieb mit einer Dichte von im Schnitt 1,8 g/cm³ so dicht wie Stein, schwimmt also kaum, sondern sinkt zu Boden.

Was passiert mit den Partikeln?

Das hohe Gewicht der Reifen-Straßen-Partikel verhindert die übermäßige Belastung der Luft, nur knapp 2 Prozent aller Teile können laut TIP überhaupt schweben, ob sie tatsächlich eingeatmet werden können, ist heute noch umstritten. Und selbst das Treiben im Wasser fällt den Teilen schwer, "nur" 2 bis 5 Prozent (ca. 10.000 bis 25.000 t/Jahr in der EU) werden von Flüssen oder Bächen fortgetragen, um unter Umständen in Meeren zu landen. Viel schwerer wiegen die Teile in den Wasserläufen, da sie zu Boden sinken, dort sedimentieren und von Fischen aufgenommen werden können. Knapp 16 Prozent (ca. 80.000 t/Jahr) der Partikel sinken im Wasser zum Grund und bleiben dort. In etwa 18 Prozent (ca. 90.000 t/Jahr) der Teile werden über die Straßenkanalisation aufgenommen, in Kläranlage gefiltert und als Klärschlamm verbrannt.

Der Großteil (61 Prozent, ca. 305.000 t/Jahr) bleibt am Straßenrand und in den Banketten liegen. Allerdings nicht ewig: Unter Einwirkung von Sonnenstrahlung, von Sauerstoff der Luft und Mikroorganismen zerfallen die Partikel laut Michelin in gut 18 Monaten zu unbestimmter Monomeren, was das Problem allerdings nicht löst, nur weiter zerstückelt. Im Wasser bleiben die Partikel wesentlich länger erhalten. Die Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt unter Wasser sind heute nicht abschließend untersucht.

Welche Reifen erzeugen viel Abrieb?

Kurz gesagt erzeugen sportliche Reifen mit viel Grip mehr Abrieb, da die Gummimischung sie stark mit dem Belag verzahnt und so stärker beansprucht wird. Der ADAC hat in einem Test 2022 Sommer-, Winter- und Sportreifen hinsichtlich Abriebs untersucht. Die unterschiedlichen Dimensionen unbeachtet rieben die sportlichen Reifen gut 10 Prozent stärker ab als andere Sommerreifen, erzeugten allerdings erwartungsgemäß deutlich mehr Grip. Winterreifen rieben sich erwartungsgemäß stärker ab durch die weichere Mischung, rissen allerdings nicht massiv nach oben aus. Ein Grund mehr, im Sommer keine Winterreifen zu fahren.

Was hat Reifenabrieb mit der Laufleistung zu tun?

Auf den ersten Blick liegt der Gedanke nahe: Viel Laufleistung bedeutet wenig Abrieb. Allerdings korrelieren diese beiden Werte nicht unbedingt, da ein Reifen mit tiefem Profil zwar viele Kilometer schafft, über diese Distanz aber mehr Gummi auf der Strecke lässt. Umgekehrt kann ein Reifen mit wenig Profil viel Gummi abreiben, siehe Sportreifen.

Ebenfalls steht der Rollwiderstand des Reifens und der Abrieb nicht direkt in Zusammenhang. Rollwiderstand ist die Kraft, die der Reifen nicht in Vortrieb umsetzt, um seine eigene Verformung auszugleichen. Das hat eigentlich nichts mit der Härte des Gummis der Lauffläche zu tun, sondern zu einem Teil mit dem Aufbau der Lauffläche und größtenteils mit der grundlegenden Reifenkonstruktion.

Es kommt auf das Gesamtdesign des Reifens an. Die Kunst des Reifenbaus ist die Mischung aus hoher Laufleistung, wenig Abrieb und hoher Nasshaftung.

Können Autofahrer selbst Abrieb vermindern?

Ja, jeder kann die Menge des von den Reifen seines Fahrzeugs emittierten Abriebs in gewisser Hinsicht vermindern. Vorausschauende Fahrweise, kein abruptes Beschleunigen oder Bremsen, Lenkmänover sanft durchführen und korrekter Reifenfülldruck sind im täglichen Betrieb in jeder Beziehung sinnvoll. Ebenfalls die regelmäßige Kontrolle der Achseinstellung, um ungleich abgefahrene und damit abgeriebene Reifen zu verhindern. Das senkt zum einen den Abrieb, zum anderen hält der Reifen länger und es spart Kraftstoff jeder Art.

Wer gewinnt dadurch?

Kommt die Euro 7 final mit einem Grenzwert für den Reifenabrieb und kann so den Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt signifikant senken, gewinnen wir am Ende alle.

Allerdings schwingen neben dem Umweltschutz wohl wirtschaftliche Gründe der Reifenhersteller mit. Wenn im hart umkämpften Bereich der Erstbereifung von Autos von Euro 6 auf Euro 7 ein Großteil vermeintlich günstiger Reifen mit hohem Abrieb wegfallen, stärkt das die Position der etablierten Premiumhersteller, die sonst im Preiskampf kaum eine Chance haben.

Kritik an der Euro7 für Reifen

Der Ansatz, den Reifenabrieb zulassungsrelevant in die neue Emissionsnorm zu nehmen, ist im Grunde richtig. Allerdings bringt das in Gänze nur etwas, wenn eine vergleichbare Norm oder Verordnung ebenfalls die Reifen auf dem Ersatzmarkt beträfe.

Daher wäre es am Ende einfacher, die Zulassung von Reifen anhand Abrieb unabhängig des Fahrzeugs, also außerhalb der Euro 7, zu regeln, als zwei gewaltige Operation am gleichen Organ von unterschiedlichen Ärzten vorzunehmen. Also: Alle Reifen auf dem Markt sollten nach ihrem Abrieb klassifiziert werden und es muss einen Schwellenwert geben für den maximal zugelassenen Abrieb in g/1000 km.